[發明專利]高速移動平臺的進氣口和方法

有效

• 申請號: 200710181434.6
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN101168384A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 普拉迪普·G·帕里克;羅伯特·H·威利
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D13/00
• 分類號: B64D13/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 王景剛;王冉

相關申請的交叉引用

本申請涉及名稱為“用于空中移動平臺的串聯進氣口裝置和方法”的美國專利申請No.11/553,181的主題(波音卷號06-0310；HDP卷號7784-000962)，其公開內容引用結合于此。

技術領域

本發明涉及用于空中移動平臺的沖壓進氣口，尤其涉及適用于高速商業噴氣式飛行器以將空氣供給至飛行器的子系統的高效沖壓進氣口。

背景技術

各種商業和軍用飛行器通常將座艙空氣(CA)入口用于這種飛行器采用的環境控制系統(ECS)。采用CA入口的飛行器采用沖壓空氣，用于座艙加壓，而不采用發動機的放氣。采用這種飛行器，由CA入口收集的沖壓空氣通常供給至電動機驅動座艙空氣壓縮機(CAC)，然后調節至空氣調節組中的所需溫度和壓力，并且隨后供給至座艙的空氣分配系統。

當使用沖壓空氣供給座艙空氣壓縮機時的重要要求是獲得CAC入口面處的最小所需恢復因數(RF)。在實踐中，需要獲得CAC入口處可能的最大RF從而最小化驅動空氣調節組的(各)壓縮機所需的電力。這在峰值動力條件下尤其重要，因為ECS的發電機、馬達和其他電子設備的尺寸需要滿足飛行器的峰值要求。理想情況下，在CAC入口面處獲得的RF將為1.0，但是實際上其一般明顯小于1.0，并且通常為大約0.05-0.7。但是，另一方面，用于沖壓進氣口的更高RF總體與更高的阻力相關聯。因此，存在為飛行器的環境控制系統部件設置入口的設計挑戰，尤其涉及座艙進氣口，即能夠獲得預定的最小值RF，同時也最小化入口的阻力。

當使用厚機身邊界層時，平齊安裝的沖壓進氣口(矩形或NACA外形)的位置平齊地抵靠飛行器機身的外表面，其采用用于將冷卻空氣供給至空氣調節組換熱器的類型，這些進氣口趨于產生在大約0.6至0.7范圍內的RF。但是，由于對可用壓縮機動力的限制，需要獲得更接近1.0的RF，至少大約0.8，從而最大效率地使用進氣口。因此，當前，平齊安裝的沖壓進氣口通常無法實現理想的性能參數。而且，在低質量流量下，平齊安裝的沖壓進氣口也傾向于產生無益的Helmholtz類型導管流不穩定性，其產生于導管中共鳴與入口前部的鄰近邊界層的分離之間的關聯。因此，與使入口的RF性能最大化關聯的共同的性能考慮是最小化與入口的設置關聯的阻力，同時設置一入口，使該入口能夠將開始時的流動不穩定延緩為明顯更低的質量流量。

另一考慮是能夠相對于通常與飛行器上的環境控制系統結合使用的一個或多個其他入口的位置定位座艙進氣口。例如，在商用和軍用飛行器上，可使用一個或多個入口將空氣流供給至一個或多個座艙空氣壓縮機，同時也結合一個或多個換熱器沖壓進氣口以將冷卻空氣供給至飛行器上的空氣調節組的換熱器。理想情況下，換熱器入口可相對于座艙進氣口以改進座艙空氣壓縮機的緊上游的邊界層的方式定位。這將滿足座艙進氣口的最優性能特征，同時仍然減小與座艙進氣口關聯的阻力。

發明內容

本公開內容涉及用于高速移動平臺的進氣口裝置和方法。在一項實施例中，高速移動平臺包括商用或軍用飛行器。

在一項實施例中，進氣口裝置包括設置在邊界層分流器上方的Pitot入口，在此處，邊界層分流器位于移動平臺主體部分的外表面上。Pitot入口在移動平臺的飛行期間接收移動越過主體部分的接近該主體部分的邊界層。該邊界層分流器能夠防止最接近主體部分外表面的邊界層的內部區域進入Pitot入口。在一項實施例中，邊界層分流器將Pitot入口支承在主體部分外表面上方。

在另一實施例中，Pitot入口包括在大約5∶1至大約6∶1之間的狹管寬高比。

在另一實施例中，Pitot入口包括內邊緣和與內邊緣間隔開的外邊緣，內邊緣更接近移動平臺主體部分的外表面。外邊緣與內邊緣的厚度比在大約2∶1至大約4∶1之間。在一項具體實施例中，該裝置形成尤其適用于商用或軍用飛行器的環境控制系統的座艙空氣壓縮機。

可從這里提供的說明書清楚得出其他方面的應用。應該理解，說明書和具體實例僅僅是示例的目的，并不是意圖限制本公開的內容。

附圖說明

這里所述的附圖只是為了示例的目的，并不是以任何方式限制本公開的范圍。

圖1是結合根據本發明一項實施例的進氣口裝置的飛行器的外表面的一部分的透視圖；

圖2A是圖1的裝置的前視圖；

圖2B是該裝置的俯視圖；

圖2C是根據圖2A的剖面線2C-2C的Pitot入口的放大剖視圖；

圖3是圖2A的裝置的側視圖；